bioteknologi tradisional /konvensional
TRANSCRIPT
Bioteknologi Tradisional
Karya Dermawan Saut Rejeki Padang
Pengertian Bioteknologi Bioteknologi adalah suatu teknik modern untuk
mengubah bahan mentah melalui transformasi biologi sehingga menjadi produk yang berguna. Supriatna (1992 ) memberi batasan tentang arti bioteknologi secara lebih lengkap, yakni: pemanfaatan prinsip–prinsip ilmiah dan kerekayasaan terhadap organisme, sistem atau proses biologis untuk menghasilkan dan atau meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia.
Bioteknologi Tradisional
Bioteknologi tradisional( konvensional) adalah yang memanfaatkan mikroba, proses biokimia dan proses genetik alami(mutasi, rekombinasi/penangkaran).
Bioteknologi masih menggunakan peralatan yang seadanya, pengolahan yang tidak steril , dan pada umumnya produk yang dihasilkan hanya untuk memenuhi kebutuhan. Sedangkan bioteknologi modern telah menggunakan peralatan steril, laboratorium khusus dan penerapan pengetahuan modern.
Bioteknologi sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu.
• 8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak.
• 6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi
• 4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat
• 1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia• 1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.• 1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang
pengembangbiakan hewan• 1880 Mikroorganisme ditemukan• 1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan• 1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam
penyampaian sifat induk ke turunannya.
1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariot-nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia.1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat “flavor saver”2000 Perampungan Human Genome Project
Contoh produk bioteknologi konvensional, misalnya:
• di bidang pangan ada pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19,
• pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan.
• di bidang medis, antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
Tiga Ciri Utama dari Bioteknologi TradisionalTerdapat mikroorganisme dengan ciri tertentu dan
dapat memproduksi enzim yang berperan sebagai biokatalisator
Adanya metode atau mekanisme tertentu untuk mendayagunakan mikroorganisme( sebagai agen) secara teknologi
Diperolehnya produk yang mempunyai nilai tambah dan bermanfaat terutama bagi kepentingan manusia, baik dalam bentuk pangan (makanan & minuman), obat-obatan, reproduksi, pemecahan masalah sampah, dan produk-produk lain.
Aplikasi Bioteknologi Tradisionala. Bidang pangan dengan pemanfaatan sebagai
organisme untuk mengubah bahan makanan sehingga mempunyai nilai ekonomis yang lebih tinggi.
Bahan Dasar Mikroorganisme ProdukKedelai Rhizopus oligosporus dan
Rhizopus oryzaeAspergillus Wentii Neurospora sitophila
Tempe KecapOncom
Singkong, beras ketan, amilum
Saccharomyces cerevisiaeAcetobacter acetiAspergillus nigerLactobacillus leichmannii
Alkohol/tapeAsam asetatAsam sitratAsam laktat
Susu Penicillim camembertiPenicillum roqueforti, danPropionibacteriumStreptococcus thermophilus danLactobacillus bulgaricus
Keju Yoghurt
Air kelapa Acetobacter xylinum Nata de coco
LOGO
b. Bidang kesehatan dengan menghasilkan antibiotik, misalnya:Streptomyces griseus: antibiotik streptomisinCephalosporium: antibiotik sefalosporinPenicillium nonatum: antibiotik penisilin
c. Pembasmi hama dapat dilakukan dengan memanfaatkan Bacillus thuringiensis.
d. Mengatasi pencemaran, misalnya memanfaatkan bakteri Pseudomonas (limbah minyak), Bacillus thermophillus(sianida), Clostridium butyrium(limbah pabrik gula), dan Cladosporium resinae( plastik).
e.Memisahkan logam dengan memanfaatkan bakteriThiobacillus ferrooxidans
f. PST( protei sel tunggal) adalah pemanfaatan sel mikroorganisme sebagai bahan makanan(sumber protein) misalnya Spirulina, Chlorella, ragi (Saccharomyces cerevisiae), dan Fusarium graminearium.
Pembuatan Tapai Singkong
Fermentasi alkohol
Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbon dioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras.
Persamaan Reaksi KimiaC6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)
Dijabarkan sebagaiGula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida +
Energi (ATP)Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang
terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir yang dihasilkan.
Pada fermentasi alkohol asam piruvat diubah menjadi asetaldehid yang kemudian menerima H dari NADH sehingga terbentuk etanol. Reaksi ini juga menghasilkan 2 ATP. CH3.CO.COOH —–> CH3.CHO + NADH —–> C2H50H + NAD + E(asam piruvat) (asetaldehid) (etanol)
Terima Kasih